2025年6月18日，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室卢春明课题组在NeuroImage杂志在线发表了题为“Non-invasive dual-brain stimulation facilitates social cooperation through enhancing interpersonal neural synchronization”的研究。该研究创新性地提出了结合fNIRS的双脑电刺激技术，发现同时刺激两个大脑，能够显著增强大脑活动同步，进而促进人际社会合作。

图1 结合fNIRS 的双脑电刺激技术。

互惠式的人际合作是人类社会的普通特征，在人类的生存和文明演化过程中发挥着重要作用。随着超扫描技术（同时测量多个大脑的活动）的出现，我们可以突破以往只能观测单个大脑活动的局限，能够在真实人际互动情境下考察双向的人际合作以及大脑同步。这一突破给社会神经科学研究带来了革命性的变化。大量研究发现，右侧颞顶联合区（rTPJ）的大脑同步在人类的社会合作中发挥着重要作用。然而，以往面向人际合作的超扫描研究只能观测到人际大脑同步与人际合作的关联，尚不清楚直接改变大脑同步是否会直接影响人际合作行为。

为填补这一因果链条的空白，课题组开展了系列研究。前期研究发现，如果只对人际交互中的一个人进行无创电刺激，会显著降低两人之间的大脑同步，并降低情绪共情能力，影响社会关系质量（Long et al., 2023, Brain Stimulation,https://brain.bnu.edu.cn/kyjz/82ee5a46f6da47f0a3040354864bf6a2.htm）。在此基础上，课题组进一步假设，如果同时刺激人际合作中两人的相同脑区，可能使双方的大脑活动在相似频段上出现同步震荡，进而增强大脑活动同步。研究结果支持了这一假设，发现与虚假刺激相比，真实刺激合作双方的rTPJ能够显著提高双方rTPJ和临近脑区之间的同步。并且，与单脑刺激rTPJ、双脑刺激控制脑区相比，只有双脑刺激rTPJ才能稳定的得到上述效应。

图2 双脑电刺激右侧TPJ显著增强大脑活动同步。

为进一步验证双脑刺激与合作的时间关系，研究者测试了两种刺激模式：先后模式（先刺激再合作）和同时模式（一边刺激一边合作），发现只有同时模式能够提高大脑同步。

为进一步检验双脑刺激的延迟效应，研究者在有效刺激后的5分钟和24小时分别考察了大脑同步，发现并没有短时或长时的延迟效应。

图3 双脑电刺激的时间关系和延迟效应。

进一步分析发现，真实的双脑刺激后，双人更倾向于选择社会合作而不是欺骗的交互策略，并且通过社会合作得到的收益也显著大于控制条件。

这些结果表明，直接对合作双方的特定脑区进行电刺激，能够实时增强大脑活动同步，进而通过促进社会合作，提高合作收益。本研究的结果不仅促进了对人际合作神经机制的理解，而且对脑调控技术的应用也有启发意义。

图4大脑活动同步增强通过促进社会合作提高合作收益。

论文的第一作者是卢春明课题组已毕业学生郑丽芬博士（现为中国民航管理干部学院副教授）。论文通讯作者为卢春明教授。研究得到国家自然科学基金重大研究项目（62293550，62293551）和中国民航管理干部学院青年教师科研启动基金项目（23QN01）资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811925003295